Come sono fatti il cilindro e la canna

Quando si parla di cilindri, la prima cosa che viene in mente è il loro numero e la loro disposizione nel motore, cioè quelle due caratteristiche che vanno a definire il frazionamento di un motore, se “in linea”‘, a V oppure ‘boxer’. Ma il cilindro è anche molto di più, visto che al suo interno scorre il pistone, compiendo migliaia di volte al minuto un percorso rettilineo alternato.

Articolo aggiornato il 16 ottobre 2020 ore 19:00

CILINDRO E CANNA IN UN MOTORE

I cilindri sono organi fissi, vincolati al basamento mediante viti o, in alcuni casi, fusi nella sua stessa struttura. Nella parte superiore, invece, sono chiusi dalla testata. La parte interna, dove scorre il pistone, si chiama ‘canna’. Tra le due parti c’è un piccolo “gioco”, una minima differenza di diametro, che permette la formazione di un sottilissimo strato di olio lubrificante e la necessaria libertà di movimento. La canna può essere integrale, quando ricavata direttamente nella fusione dei cilindri, oppure riportata, cioè inserita in un secondo momento. Quando la canna è riportata può essere umida, se viene lambita dal liquido di raffreddamento e non è perfettamente a contatto con il cilindro, oppure secca, quando tocca direttamente le pareti del cilindro. Nel caso delle canne secche, il loro inserimento può avvenire direttamente durante la fusione del cilindro, oppure per ‘interferenza’, cioè con l’ausilio di una pressa o della dilatazione termica.

OPEN-DECK E CLOSED-DECK: COSA SIGNIFICA?

Quando le canne sono umide, hanno un bordino di appoggio, che si può trovare nella parte alta o in quella bassa. Nel secondo caso il cilindro ha una struttura semplice e non troppo rigida, risultando come una sorta di scatola aperta superiormente e priva di un vero piano di appoggio per la testata. Questa appena descritta è la struttura open-deck e necessita di canne più spesse, per sopportare lo sforzo di compressione dovuto al serraggio delle viti della testa. Nel caso della struttura closed-deck, invece, il bordino superiore consente di avere un piano di appoggio per la testa, così le canne sono più libere nelle dilatazioni e possono avere uno spessore ridotto; infatti la pressione causata dal serraggio della testa si scarica solo sul bordino.

ALLUMINIO E GHISA PER I CILINDRI

Nel mondo automotive i materiali utilizzati per realizzare i cilindri sono sostanzialmente due, la ghisa e l’alluminio. Il secondo ha un’ottima conduttività termica ed è più leggero, ma rispetto al primo costa di più e, a seconda delle leghe impiegate (spesso ricche di silicio), può essere meno resistente. I cilindri si realizzano per fusione e devono avere una serie d’intercapedini per il passaggio del liquido refrigerante, mentre nei vecchi motori raffreddati ad aria era fondamentale l’alettatura esterna per smaltire il calore. Ogni cilindro deve essere molto rigido e non deve avere deformazioni, mentre le canne devono essere perfettamente cilindriche e rispettare i parallelismi sia tra i diversi cilindri che tra il basamento e la testata. In entrambi i casi le tolleranze sono bassissime, nell’ordine di millesimi di millimetro.